基于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的城市軌道交通客流分布理論及仿真研究.pdf

1、隨著我國(guó)一些大城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)程的快速推進(jìn)，運(yùn)營(yíng)管理逐步由單線獨(dú)立運(yùn)營(yíng)向網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)方向發(fā)展?？土魇蔷W(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理的基礎(chǔ)，是票務(wù)收入科學(xué)清分、運(yùn)營(yíng)計(jì)劃合理制定和各線運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)銜接的重要依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下由于“一票換乘”的實(shí)施，AFC設(shè)備可以精確地采集網(wǎng)絡(luò)OD數(shù)據(jù)，但無(wú)法對(duì)乘客的出行路徑進(jìn)行有效地記錄，需要建立軌道交通自動(dòng)售檢票清算管理中心進(jìn)行客流和票務(wù)清分，而清分的核心在于解決客流在網(wǎng)絡(luò)上的分布問(wèn)題。
　　 本文從網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)

2、營(yíng)的基本特征出發(fā)，在分析軌道交通物理網(wǎng)絡(luò)、列車運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)和乘客出行網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了城市軌道交通客流分布的理論框架，研究開(kāi)發(fā)了城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流分布仿真系統(tǒng)，并以B市軌道交通系統(tǒng)為例進(jìn)行了客流分布的仿真分析。論文研究的主要內(nèi)容包括：
　　 (1)從線路類型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和換乘模式等方面分析了城市軌道交通物理網(wǎng)絡(luò)特征，探討了基于網(wǎng)絡(luò)可達(dá)關(guān)系的乘客出行路徑選擇的多樣性；在此基礎(chǔ)上，考慮列車運(yùn)行影響，提出了網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)可達(dá)性的概念。

3、　　 (2)闡述了城市軌道交通系統(tǒng)中乘客出行行為的復(fù)雜適應(yīng)性特征；通過(guò)分析影響乘客出行路徑選擇的確定性的時(shí)間因素和其他非確定性因素，構(gòu)建了包含乘車時(shí)間、換乘時(shí)間和擁擠度在內(nèi)的綜合出行阻抗函數(shù)；將乘客多日出行中的路徑選擇視為一個(gè)學(xué)習(xí)調(diào)整的過(guò)程，建立了乘客出行路徑選擇的貝葉斯自學(xué)習(xí)模型。
　　 (3)以Wardrop用戶均衡原理和Beckmann變換式為基礎(chǔ)，結(jié)合軌道交通系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，考慮乘客山行阻抗的可控與隨機(jī)特性以及列車容量

4、限制，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)客流隨機(jī)均衡分布模型，采用經(jīng)典的Frank-wolfe凸組合算法對(duì)模型進(jìn)行了求解，并給出了算例分析。
　　 (4)以AFC清分為背景，從方法的合理性和實(shí)用性出發(fā)，提出了阻抗分層考慮的多路徑非均衡客流分布模型，采用K短路搜索算法進(jìn)行了求解，并討論了突發(fā)大客流和區(qū)間運(yùn)營(yíng)中斷等異常條件下的網(wǎng)絡(luò)客流分布相關(guān)問(wèn)題；接下來(lái)從網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理的角度系統(tǒng)地總結(jié)了城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流指標(biāo)體系，給出了基于時(shí)間窗約束的計(jì)算方法；最后對(duì)多

5、路徑客流分布模型進(jìn)行了擴(kuò)展應(yīng)用，以客流分布計(jì)算中的清分路徑為基礎(chǔ)，綜合考慮列車運(yùn)行圖的“剛性”控制和乘客換乘走行的“柔性”影響，建立了網(wǎng)絡(luò)各站間的動(dòng)態(tài)可達(dá)性銜接模型。
　　 (5)研究開(kāi)發(fā)了面向AFC系統(tǒng)海量分時(shí)OD數(shù)據(jù)的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)多路徑客流分布仿真系統(tǒng)(UMT PDSS)，介紹了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能，以B市軌道交通系統(tǒng)為實(shí)例對(duì)常態(tài)和大客流條件下的網(wǎng)絡(luò)客流分布進(jìn)行了仿真分析，運(yùn)行結(jié)果證明了本文研究成果的正確性，具

6、有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
　　 論文研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在：(1)采用復(fù)雜適應(yīng)性理論分析軌道交通系統(tǒng)中的乘客出行行為，提出了多日出行過(guò)程的路徑選擇貝葉斯自學(xué)習(xí)模型。(2)從方法實(shí)現(xiàn)的合理性和實(shí)用性出發(fā)，設(shè)計(jì)了面向AFC清分問(wèn)題的阻抗分層考慮多路徑非均衡客流分布模型及求解算法。(3)系統(tǒng)地構(gòu)建了城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流指標(biāo)體系，考慮時(shí)間窗約束給出了相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算方法。(4)在多路徑客流分布方法的基礎(chǔ)上擴(kuò)展應(yīng)用，首次提出了考慮列車運(yùn)行圖“剛性